关于节能玻璃的论文
我国是能耗大国，其中建筑能耗每年达5亿吨标准煤左右，占全社会能源消耗总量的27%，并以年平均5.84%以上的速度增长，大大超过国家能源生产的增长速度。而在建筑能耗中，通过玻璃门窗造成的能耗占到了建筑总能耗的40%左右，其中通过玻璃的损失又在门窗中占到75%。提高玻璃的节能性能，已经成为实现建筑节能的关键所在。
在《节约能源法》、《建筑节能工程质量施工验收规范》及相关气候区域节能设计标准的要求下，全国各地纷纷执行建筑节能65％标准。如要满足各地方的节能标准，以前使用的门窗玻璃已经无法使用，必须对产品进行升级。现在建筑玻璃主要使用节能玻璃来达到节能的目的，节能玻璃主要有中空玻璃、镀膜玻璃、真空玻璃。(虽然有其他一些节能产品，如节能玻璃贴膜但其属于非主流产品，建筑中使用较少)，最近几年节能玻璃得到了迅猛发展。下面我们先了解一下中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃他们各自的特点。
中空玻璃是由两片或两片以上的玻璃用高强气密性复合胶密封，玻璃中间以充有干燥剂的有效支撑作间隔，使玻璃之间的空气高度干燥而成的玻璃。
中空玻璃的特点：
1、光学性能，根据组合中空玻璃基片的性能的不同，普通中空玻璃一般可见光透射范围为70～80%，反射率为13～35%。
2、热学性能 ，可以有效降低传热系数 K值，如果中间充入惰性气体可进一步降低传热系数K值。
3、隔音性能，一般可降低噪音30分贝左右，充入惰性气体可进一步降低 5分贝左右。
4、防结霜性能，温度低于-40度，不结霜。
5、密封性能,采用丁基胶和聚硫胶、硅酮胶和结构胶双道密封，确保其使用寿命。相对对重量轻，在隔热效果相同的条件下，用中空玻璃代替部分砖墙和混泥土墙，可增大采光面积，增强室内舒适感，简化建筑结构，安全性，采用安全玻璃作为基片，可以防盗、防火等。环保节能，因节能降低能耗，减少了因燃烧而产生的大气污染。
镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜，以改变玻璃的光学性能，满足某种特定要求。也称热反射玻璃和阳光控制镀膜玻璃，颜色主要有灰色、茶色、浅蓝色、绿色等。镀膜玻璃有较高的反射能力，普通玻璃的反射率为7～8%，而镀膜玻璃高达30%。镀膜玻璃按产品的不同特性，可分为以下几类：热反射玻璃、低辐射玻璃（Low-E）等
热反射玻璃的主要特点：只能透过可见光和部分0.8～2.5微米的的近红外线，对0.3微米以下的紫外线和3微米以上的中、远红外线不能透过 ，即可以将大部分太阳能吸收和反射掉，减低室内的能耗费用，取得节能效果。同时该产品可以减轻眩光作用使工作和居住环境舒适。
·低辐射玻璃（也称Low-E，它是一种对波长在4.5微米～25微米范围的远红外线有较强的反射能力的镀膜玻璃）是镀膜玻璃中节能效果最为显著的一个品种，Low-E按照生产工艺可分为在线Low-E和离线Low-E两种，在线Low-E属于硬膜产品可切割、磨边、钻孔也可进行热处理，可单片使用，缺点是光学性能控制比较困难，品种较为单一；离线Low-E可以通过调整工艺达到调整SC、K等热学参数，以达到最佳的节能效果，而且品种较多颜色丰富，缺点是膜层非常脆弱，必须做成中空玻璃使用。
真空玻璃 真空玻璃是继中空玻璃之后研发出的一种新型节能玻璃，她基于保温瓶原理，将两片玻璃四周密封，中间间隔为0.1mm～0.2mm的薄真空层，由于没有气体传热，内表面又有起保温瓶银膜作用的透明低辐射膜，可以得到比中空玻璃更低的K值，又可以选择合适的Se值，降低相对增热，达到节能的目的。真空玻璃的节能参数主要取决与镀膜的参数。但真空玻璃的使用寿命如何是社会各界最为关注的问题，目前使用寿命还有待验证。生产成本也是大家较为关注的另外一个焦点，目前真空玻璃的生产成本高于中空玻璃，其原因是除生产工艺比中空玻璃复杂外，更主要的原因在于生产规模小，自动化程度低，成品率较低。
了解了几个主要节能玻璃的各自的特点以及结合现在生活中常见的节能品种，大家不难发现中空玻璃早已悄悄进入了我们的生活，而对于镀膜玻璃作为单片使用的也较为少见，主要作为中空玻璃的基片使用；真空玻璃作为一个新兴的节能玻璃品种，由于其在生产工艺和生产成本以及群众的认可等上的原因，还没有在市场上大量的投入使用。下面我们就使用范围最广的中空玻璃做进一步的探讨。
中空玻璃自1865年问世以来，在品种和生产工艺上都得到了长足的发展，可以说在节能玻璃中是最为成熟的产品。在发展的过程中，主要改变的是中空玻璃的密封结构方面，如焊接法、溶接法、卡嵌法和胶结法。 到上世纪，聚硫胶的出现并使用在中空玻璃上后，中空玻璃才得到了较大的发展， 80年代后聚氨酯、硅酮结构胶出现并使用在中空玻璃上，逐步形成了三足鼎立的局面，在此期间中空玻璃的结构类别也越来越多，如单道密封、双道密封、冷边间隔条、暖边间隔条、复合胶条等。我国是从80年代从国外引进技术，90年代得到发展，现在中空玻璃普遍使用在生活中。根据使用基片的不同种类中空玻璃可以分为双白中空、双钢中空、热反射中空、夹层中空、彩釉中空，Low-E中空、真空中空等品种。
一、建筑中空玻璃节能特性的指标主要是：1、传热系数k值。2、太阳能得热系数SHGC。
1、K值指在稳定传热条件下，玻璃两侧空气温差为1度时，单位时间内通过1平米中可通过玻璃的传热量，单位为W/㎡K；K值越低，说明玻璃的保温性能越好，节能效果也月明显。
2、SHGC指在太阳辐射条件下，太阳辐射能量透过玻璃窗进入室内的热量与通过相同尺寸但无玻璃的开口进入室内的热量的比率。
K值越低越好，对于SHGC在不同的地区需要不同的值，在寒冷地区SHGC越大越好，在炎热的南方SHGC越小越好。
K值与SHGC的区别在于：K值是有温差而产生的热传递过程，后者是有太阳辐射产生的热传递，实际生活环境两种影响同时存在，在选用玻璃时通过限定K值和SHGC的组合来实现节能的效果。
二、影响中空节能指标的因素主要有：1、玻璃的厚度。2、基片玻璃的类型。3、Low-E玻璃膜面的位置。4、间隔气体的类型。5、气体间隔成的厚度。6、间隔条的的类型。7、安装的角度。8、室外风速的变化。
1、玻璃的厚度 当中空玻璃两片玻璃的厚度由3mm增加到9mm时，K值从2.75W/㎡K降到2.65W/㎡K，降低3.6%，所以玻璃厚度的增加对K值的影响不是很大;玻璃厚度的增加太阳光透过玻璃的热量将会随着减少，从而导致中空玻璃SHGC的降低，降低约15%，如果采用其它热反射玻璃作为基片时，SHGC降低的幅度会更大。
2、基片的类型 组成中空玻璃类型有白玻、吸热玻璃、阳光控制镀膜、LOW-E玻璃等，以及有这些玻璃产生的深加工。
表1 不同类型玻璃节能特性对比
玻璃种类单片K值中空组合中空K值SHGC（%）白玻5.86+12A+62.772热反射玻璃5.46反射+12A+62.634耀华LOW-E3.86Low-E +12A+61.966耀华Sun-E3.76Sun-E +12A+61.838耀华Sun-E3.76Sun-E +12A（氩气）+61.638
从上表可以看出，无论单片Low-E还是Low-E中空都比普通白玻和白玻中空的K值要低的多。Low-E中空玻璃的SHGC可以根据需要在生产时进行调节，严寒地区使用高透型耀华LOW-E中空玻璃，在炎热地区可使用遮阳效果的耀华Sun-E中空玻璃。
3、Low-E玻璃膜面的位置 在安装时我们可以将膜面放置2#位（室外为1#，室内为4#位）、3#位，膜面在2#、3#位对中空玻璃的K值影响微乎其微(K值相差约为0.22 W/㎡K左右)，但对SHGC的影响就较为明显，3#位置时的太阳得热系数要明显大于优.文-论'文,网http://www.youerw.com 2#位置。所以根据实际情况，放置膜面的位置。在炎热的地区，人们希望进入室内的太阳辐射热量越少越好，此时LOW-E玻璃膜面应位于2#位置，膜面可以将室外更多热量反射回去，减少进入室内的热量，这类LOW-E玻璃可称为“遮阳型LOW-E玻璃”；在寒冷的地区，在对室内保温的同时人们希望更多地获得太阳辐射热量，此时LOW-E玻璃膜面应位于3#位置，膜面可以将室内的热量反射会室内，在减少室内热量散失的同时还可以获得更多室外热能，这类LOW-E玻璃可称为“高透型LOW-E玻璃”。
此外，需要注意的是，当膜面在2#位时，玻璃显示为本色，无色偏。当膜面在3#位时，玻璃显示为镀膜的颜色，具有一定的色偏。
表2 Low-E玻璃膜面位置对节能的影响
镀膜面位置 1#（室外）2#3#4#（室内）白玻组合K值（W/㎡K）2.6771.9321.9232.041SHGC值0.6320.6250.6760.640Low-E玻璃K值（W/㎡K）2.6801.9251.9252.042SHGC值0.4160.5860.3470.345
4、间隔气体的类型 中空玻璃中间有一个封闭的空间层，普通中空玻璃内部气体为空气，空气的导热系数为0.028W/㎡K（玻璃的导热系数为0.77 W/㎡K），如果在中空腔内充入氩气，氩气的导热系数为0.016W/㎡K，那么中空玻璃的K值将得到降低。
5、气体间隔成的厚度 常用的中空玻璃间隔条厚度为6mm、9mm、12mm等。气体间隔层的厚薄与与传热有着直接的联系，但气体层厚度达到一定程度以后气体将在密封腔内产生对流，增加了热量的散失，从而降低了气体层增厚的作用，一般厚度达到13mm时，中空玻璃的K值就有轻微的回升，所以一般使用间隔条的厚度取12mm的为佳。
6、间隔条的的类型 通常情况下，间隔条的材质为铝条，它的优点是重量轻、易于加工。但其导热系数大，导致玻璃边部的热阻降低，在室外气温特别寒冷时，室内的玻璃边部会产生结霜现象。暖边胶条的出现彻底改变了这一现状，它大大降低了中空玻璃边部的传热系数，同时可以将中空玻璃的K值降低5%以上。
表3 各种边部密封密封材料的导热系数
边部材料双封铝条热熔丁基胶铝带Swiggle不锈钢Swiggle导热系数（W/㎡K）10.84.433.061.36
7、中空玻璃的安装的角度 当6白玻+12A+6白玻垂直放置时，K值为2.70W/㎡K；水平放置时为3.26W/㎡K，增加了21%,所以当中空玻璃不垂直放置时，必须考虑K值变大对建筑节能的影响
表4 中空玻璃安装角度对节能效果的影响
角度（℃）9080706050403020100K值（W/㎡K）2.702.732.762.782.913.033.153.183.233.27
8、室外风速的变化 当中空玻璃装到高层以后，玻璃外表面的风速会随着高度的增加而增大。当风速由测试标准的5m/s时，增加到15m/s时，白玻中空的K值增加了0.1 W/㎡K。对于纯幕墙的高层建筑来说，就应该考虑高空风速变大对节能效果的影响。
表5 室外风速对中空玻璃节能效果的影响